ФИЛОГЕНЕТИЧЕСКОЕ ДЕРЕВО

RF1 - Release factor 1

В данном практикуме работа велась с белковыми последовательностями фактора терминации трансляции 1 из семи видов различных бактерий, отобранных в предыдущем практикуме.

Фактор терминации трансляции 1 (RF1 - release factor 1) - относится к группе белков, принимающих участие в терминации синтеза белков на мРНК. Белки данной группы катализируют гидролиз тРНК от синтезированного полипетида, после узнавания стоп-кодона на цепи мРНК. Фактор терминации трансляции 1 узнает непосредственно кодоны UAA и UAG.[1][2]

ПОСТРОЕНИЕ ДЕРЕВЬЕВ РАЗЛИЧНЫМИ МЕТОДАМИ

С помощью следующей последовательности действий были получены различные деревья для данного белка из семи видов бактерий:

  1. Был составлен список идентификаторов всех необходимых белков по принципу мнемоника белка(RF1)_мнемоника бактерии. Список идентификаторов

  2. Полученный список был вставлен в форму загрузки Uniprot. Аминокислотные последовательности семи найденных белков были скачены в однном файле в fasta-формате.

  3. Построение выравниваний было осуществлено на сервере kodomo с помощью команды 

    muscle -in RF1.fasta -out aligned_RF1.fasta

    Полученное выравнивание

  4. Далее полученное выравнивание было открыто в программе MEGA методом analize. В MEGE методами Maximum Likelihood, Neighbor-Joining, Minimum Evolution, UPGMA были сконструированы различные деревья по данному выранвиванию.

ПОЛУЧЕННЫЕ ДЕРЕВЬЯ

1. Метод наибольшего правдоподобия

Рис.1 Дерево построенное методом наибольшего правдоподобия. Рис.2 Правильное дерево из предыдущего практикума.
((VIBCH,HAEIN),(SALTY,YERPE),(PSEAE,(BURCA,NEIMA))); ((((HAEIN,(SALTY,YERPE)),VIBCH),PSEAE),(BURCA,NEIMA));
{BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, YERPE, SALTY} против {VIBCH, HAEIN}
 {BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH} против {YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}

2. Метод минимальной эволюции

Рис.3 Дерево построенное методом минимальной эволюции. Рис.2 Правильное дерево из предыдущего практикума.
(((VIBCH,HAEIN),(SALTY,YERPE)),PSEAE,(BURCA,NEIMA));((((HAEIN,(SALTY,YERPE)),VIBCH),PSEAE),(BURCA,NEIMA));
{BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, YERPE, SALTY} против {VIBCH, HAEIN}
 {BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH} против {YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}

3. Метод Neighbor-Joining

Рис.4 Дерево построенное методом
Neighbor-Joining.		 Рис.2 Правильное дерево из предыдущего практикума.
(((VIBCH,HAEIN),(SALTY,YERPE)),PSEAE,(BURCA,NEIMA));((((HAEIN,(SALTY,YERPE)),VIBCH),PSEAE),(BURCA,NEIMA));
{BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, YERPE, SALTY} против {VIBCH, HAEIN}
 {BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH} против {YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}

4. Метод UPGMA

Рис.5 Дерево построенное методом
UPGMA.		 Рис.2 Правильное дерево из предыдущего практикума.
(((((SALTY,YERPE),HAEIN),VIBCH),PSEAE),(BURCA,NEIMA));((((HAEIN,(SALTY,YERPE)),VIBCH),PSEAE),(BURCA,NEIMA));
{BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH} против {YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}
 {BURCA, NEIMA} против {PSEAE, VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE} против {VIBCH, YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH} против {YERPE, SALTY, HAEIN}
{BURCA, NEIMA, PSEAE, VIBCH, HAEIN} против {YERPE, SALTY}

ВЫВОД

Из приведенных рисунков деревьев и их характеристик можно сделать следующие выводы:

  1. Метод наибольшего правдоподобия построил дерево отличающееся по топологии от исходного. При укоренении в ветвь отделяющую PSEAE от BURCA, NEIMA получится довольна близкая но не такая же топология. У данных деревьев отличаются нетривиальные ветви. В оригинале VIBCH, HAEIN не образуют отдельную нетривиальную ветвь, противопоставленную остальному множеству.

    2. Метод минимальной эволюции также строит дерево отличающееся по топологии. При одинаковом укоренении результат получается аналогичным с методом наибольшнго правдоподобия, отличаются лишь длины ветвей. Также, в оригинале VIBCH, HAEIN не образуют отдельную нетривиальную ветвь, противопоставленную остальному множеству.

  2. Метод Neighbor-Joining выдает такой же результат как метод минимальной эволюции, отличаются длины ветвей.

  3. Метод UPGMA строит укорененное, максимально близкое к оригиналу дерево с той же топологией.

ССЫЛКИ

  1. https://ru.wikipedia.org
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Release_factor
Главнaя страница
© Анна Камышева 2018